淮河流域致洪暴雨预警系统

介绍淮河流域暴雨预警系统和所采用的处理方法。该系统利用合肥CIN—RAD雷达体扫资料，配合地面雨量观测资料，采用最优判别系教法建立了适合淮河流域的孔关系，用以估算每6分钟的降水量。此外系统还在区分GMS-5卫星云图上不同种类云系的基础上，配合地面观测，采用数理统计方法建立了淮河流域GMS-5卫星估算降水多通道经验公式。在CINRAD雷达和GMS-5卫星的雨量估算结果的基础上，通过与站点观测雨量的对比分析，利用数理统计方法对这两类估算雨量资料进行了集成。集成估算得到的雨量值较单独用CINRAD雷达或GMS5卫星进行雨量估算的结果在精度上有所改进，能更精确地对淮河流域雨量进行估算，进而结合HLAFS数值预报产品进行致洪暴雨的预警。该系统在2003年汛期成功地对淮河流域出现的几次暴雨过程进行了预警，汛期服务效果显著。     

淮河流域水文极值预测模型研究

为探索气候变化影响下水文极值的非平稳性和预测方法,建立了水文极值非平稳广义极值（GEV）分布的统计预测模型。利用1952-2010年淮河上游流域累计面雨量和流量年最大值资料、同期500 hPa环流特征量资料以及17个CMIP5模式对环流特征量的模拟结果,筛选出对水文极值影响显著的年平均北半球极涡强度指数作为GEV分布参数的预测因子。分析了在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下2006-2050年淮河上游流域水文极值对气候变化的响应。结果表明,10年以下与10年以上重现期的水文极值在非平稳过程中呈现前者下降而后者上升的相反变化趋势;多模型预测的集合平均在未来情景中均呈现上升趋势,情景排放量越大增幅越大,重现期越长增幅也越大。与极值的常态相比,极值的极端态更易受气候变化影响。     

淮河流域汛期降水预报会商

在全国批林批孔运动胜利展开的大好形势下,1974年6月8—13日在安徽省蚌埠市召开了淮河流域汛期降水预报会议。会议由安徽省气象局主持,参加会议的有安徽、湖北、河南、江苏、山东等5省的17个气象台和20个县气象站以及治淮规划小组办公室、安徽省防汛抗旱指挥部、安徽省水电局、淮河修防处、宿县地区淮河修防处,2464部队气象台等单位,中央气象局也派人参加了会议。     

淮河流域暴雨过程模拟分析

以2003年7月3～4日发生在淮河流域特别是安徽省北部的强降水过程为例,利用全物理过程的中尺度气象模式MM5对此次暴雨过程进行数值模拟,通过对暴雨过程中、低层的环境背景、降水量、降水生命期和降水总体分布随时间演变的趋势以及中尺度对流系统的雷达回波特征等方面的检验,发现MM5模式对此次大暴雨过程具有一定的模拟能力,模式基本可以模拟出中α尺度和100km左右的中β尺度天气系统,但对于时空尺度更小的且发展比较强盛的中β（γ）尺度系统,则有较大的局限性。利用高分辨率模式输出结果验证了低层中β尺度辐合线是造成此次大暴雨的中尺度影响系统,并通过对物理量场特征的分析得到该辐合线的三维结构特征。     

淮河流域风场垂直结构特征分析

为进一步加深南北气候过渡带上山地丘陵地区的风场认识,利用淮南2015年3月至2016年2月ST（Stratosphere-Troposphere）风廓线雷达的探测资料,分析了该地区20 km高度内风场的变化特征及垂直结构。结果表明:淮河流域850 hPa、700 hPa、500 hPa、100 hPa等压面高度上,风场有明显的垂直变化,风速及其波动幅度随春、夏、秋、冬先减小后增大,且随高度增加,夏季最小、冬季最大的季节规律逐渐增强;风场的垂直分布存在差异,在中低层以下,以小于10 m/s的风为主,风向转换多,中低层以上10～25 m/s的偏西风居多;年平均风场结构为低层以5 m/s北风为主,到2 km左右向西偏转,风速小于10 m/s,在5 km高度处形成15 m/s的西风,且风速持续增大,10 km左右达到25 m/s后逐渐减小,到15 km左右风向顺时针向北偏转,直到20 km附近与低空风场相近。     

淮河流域夏季降水空间变率研究

在GCMS(大气环流模式)中,降水空间分布描述在陆面水文参数化中非常重要.利用1998-2003年淮河流域一个网格区域内32个站夏季逐小时降水资料,分析降水在区域内统计特征,并利用统计特征及一个随机降水离散方案实现平均降水强度在区域内分配.结果表明,在区域内降水空间分布是非均匀的,区域内的平均降水强度和区域内降水分布面积之间有密切关系,取一定平均降水强度间隔,降水分布面积和发生频率满足固定的分布形态.随机降水离散方案可以较好实现降水在区域内分配.     

淮河流域暴雨成灾 台风海棠风大雨强

7月份，全国平均月降水量为112．5mm，比常年同期偏少4．4mm。淮河流域及四川等地的部分地区降水明显偏多，遭受暴雨洪涝或泥石流、滑坡等地质灾害；西北东北部及内蒙古中西部、湖南等地旱情持续。全国月平均气温为22．2℃，较常年同期偏高0．8℃，为1951年以来历史同期第三高。月内，台风“海棠”和强热带风暴“天鹰”在我国登陆，其中台风“海棠”造成浙、闽损失严重；江南、华南等地多高温酷热天气；局地强对流天气发生频繁，内蒙古、山东等地受灾较重；甘肃中西部、内蒙古西部的部分地区出现强沙尘暴天气。     

淮河流域雨量多 大部地区气温略低

本月,全国大部地区月平均气温略为偏低或接近常年,部分地区出现连续阴雨,淮河流域等地雨量偏多,上旬东南沿海地区受台风影响多暴雨。月内有一个台风登陆。 概况 9月开始进入秋天,冷空气的活动日益频繁,大部地区的气温逐渐下降。本月全国的月平均气温如图1所示,大部地区偏低1℃左右。中旬受较强冷空气的影响,大部地区出现秋高气爽天气,长江中下游地区日平均气温曾低于20℃,并出现持续时间较短的寒露风天气。下旬,江南、华南及西南大部地区的平均气温偏高2—3℃ 月内,华北北部、东北北部和新疆北部地区虽然月平均气温正常或略为偏高,但大部地区均已出现初霜。除辽宁大部和黑龙江南部的初霜期较常年偏早1—6天外,新疆和内蒙大部,黑龙江北部的初霜期偏晚了6 一15天。     

淮河流域能量和水分循环研究进展

1998和1999年夏,中国与日本科学家合作在安徽省淮河流域进行了第一次大规模的能量与水循环试验（WCRP/GEWEX/GAME/HUBEX）,其重点是研究东亚梅雨锋系的多尺度,多系统结构、特征、生命史、发生发展机理及其引起洪涝灾害的原因。这是第一次中日合作的气象与水文联合观测试验,在此加强观测的基础上,双方进一步进行了长达5年的资料整理分析和科学研究工作,整个淮河流域能量与水循环试验与研究取得了全面和丰硕的成果。文中介绍了该计划所取得的主要成果,并以现在科学进展的视野重新评估这些成果的科学意义和不足,为进一步开展新的淮河与长江中下游梅雨科学联合试验提供经验和新的研究目标。      

CLM在淮河流域数值模拟试验

文中利用 1998年HUCEX资料对CommonLandModel(CLM )的模拟能力进行了验证。结果表明 ,CLM不但能够较好地模拟陆 气间各种能量通量 ,而且还能模拟出土壤中温度的时空分布特征。春季 ,CLM对潜热模拟偏高 ,从而引起土壤温度模拟偏低 ;而在夏季 ,潜热模拟偏低 ,在旱地下垫面由于净辐射模拟偏低使土壤温度的模拟仍然偏低 ,水田下垫面的土壤温度模拟趋向合理。夏季的水田无论在对大气的能量输送还是土壤的温度分布上 ,都有其特殊性 ,需在陆面模式中予以特殊的考虑。     

近52年淮河流域的梅雨

气候资料表明梅雨期不仅出现于长江中下游区，也会出现于淮河流域中南部。为此应用淮河流域分布均匀的5站日雨量资料结合西太平洋副热带高压脊线的季节进程划分出近52年（1953—2004年）淮河流域梅雨期。该处梅雨期和长江中下游沿江区一样十分显著，其平均入梅及出梅期分别比长江中下游沿江区推迟5 d和7 d，其梅雨量年际丰枯是形成该地区汛期旱涝的主要因素。江淮流域梅雨在多数年趋势一致，但有1/4年份淮河梅雨与长江中下游沿江区距平符号相反。1979年附近淮河梅雨出现突变，即由此前的梅雨偏少、出梅偏早趋势突变为有较大振幅的2.2~2.3年短波振荡，梅雨量大及出梅迟年明显增多。在1979年前后也因此出现了两段梅雨异常期:1958—1966年淮河枯梅期和1979—1987年淮河丰梅期。进一步发现7月东亚中纬沿海槽的伸缩对淮河梅雨量、出梅的影响比鄂霍次克海高压及乌拉尔高压更显著。     

淮河流域水汽收支的若干特征

利用欧洲中心１９８０－１９８６年７年逐日资料和同期淮河流域的降水资料,计算了该地区的大气水汽汇的时间变化和空间分布,并分析了它们与降水量和蒸发量的关系。结果表明：淮河流域的７年平均降水量为８５７．５ｍｍ,年蒸发量为８４２．０ｍｍ,水汽收支大致相当。水汽汇的年际变化较大。７年平均水汽汇最大值在淮河上游信阳一带,最小值位于流域东部。淮河流域平均降水在７月份最大（２１１ｍｍ）,蒸发量同时达到最大（１６７     

近40a淮河流域暴雨特征分析

利用淮河流域159个气象台站1971—2009年逐日降水资料,统计出淮河流域历年各站暴雨量并建立时间序列,通过趋势分析、EOF分析、小波分析、MK突变检验等方法对暴雨量进行特征分析。结果表明:淮河流域常年暴雨量及暴雨次数空间分布非常一致,高值区位于流域西南部,暴雨量及暴雨站次呈单峰型分布,7月上、中、下三旬最为集中;全流域大部分地区的暴雨量呈现上升趋势,但未通过0.05的显著性检验;EOF前三个模态累积方差贡献为84%,第一模态全流域一致为正,表明暴雨量分布一致多或少;第二模态为南正北负,暴雨量分布北少(多)南多(少);第三模态为西正东负,暴雨量分布东少(多)西多(少);暴雨量2~3年高频震荡及12~14年低频震荡较为明显,在12~14年的时间尺度上经历了由多到少3个循环交替;暴雨量在2000年左右可能存在一次突变,2000—2009年年均暴雨量比1971—1999年年均值增加了52 mm。     

淮河流域持续性强降水的重要前期信号

利用淮河流域4省20—20时逐日降水量资料,NCEP再分析500 hPa高度场资料,对1961—2006年淮河流域持续性强降水过程进行界定,并分析了持续性强降水前期、过程中的中高纬度阻塞高压发展变化。结果发现：平均而言6月29日至7月25日为淮河流域降水最集中的时段,持续性强降水过程大多发生在6月中旬到7月中旬;淮河流域持续性强降水的重要前期信号为：降水开始前一阶段乌拉尔山附近均有明显的阻塞形势出现,双阻形势居多,而持续性强降水期间乌拉尔山附近阻高减弱,贝加尔湖以北到鄂霍茨克海附近的阻高偏强,单阻居多,持续性强降水大多开始于乌拉尔山附近阻高指数锐减后的2～5天;持续性强降水年份乌拉尔山附近阻塞高压大多存在15～30天左右的主要振荡周期,绝大多数年份乌拉尔山附近阻塞高压和180°E附近阻高在强降水发生之前开始出现西退的现象。淮河流域持续性强降水过程的环流特征对把握淮河流域的强降水特点及预报前兆信号有实际意义,为淮河流域持续性强降水预报提供了依据,具有重要的应用价值。     

淮河流域陆面水文过程的数值模拟

采用生物-大气传输模式（BATS模型）模拟了淮河流域山丘区和平原区在1998年汛期的暴雨洪水过程,从陆地-大气间水量交换的角度揭示了径流量、土壤含水量、土壤质地、植被分布的内在联系。结果表明：对于山丘区和平原区而言,根系层土壤含水量、土壤质地以及土壤颜色的变化对径流量的影响具有相似性,但是敏感性不同;而山丘区和平原区深层土壤含水量和植被覆盖率变化对径流量影响的作用正好相反。这些结果显示,由于山丘区与平原区的不同气候和下垫面条件,而造成两者水文性质的差异性,反映了大气-水文之间关系与作用的不同特征。     

淮河流域2016年汛期洪水预报试验

预报大流域降雨径流与洪水是非常复杂的预报难题。本研究建立气象水文耦合预报模型对复杂大流域的洪水预报进行预报试验。模型采用中央气象台格点化降水预报产品作为预见期内降水,驱动水文水动力学耦合模型进行洪水预报。选择新安江水文模型用于流域降雨径流模拟,基于扩散波与柱蓄和楔蓄理论建立Muskingum-Cunge水位流量演算模型进行具有行蓄洪区的复杂河系洪水预报。以淮河鲁台子站以上流域2016年汛期洪水为例,将构建的气象水文耦合预报模型进行洪水预报试验。结果表明,模型取得了较好的预报精度,应用格点化降水预报产品考虑预见期内降水预报的洪水预报对于不考虑预见期降水预报,洪水预报预见期得到一定的有效延长,对同类流域预报有一定的借鉴意义。     

淮河流域秋季干旱少雨的成因分析

分析2001年9、10月份淮河流域严重干旱的大尺度环流形势背景，并与历年出现的旱、涝年份的500hPa环流特征进行了对比分析。结果表明，副热带高压持续偏北偏强，西脊点异常偏西是淮河流域干旱少雨的主要原因。